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WO1992007061A1 - Behälter für kulturmedien und verwendung des behälters - Google Patents

Behälter für kulturmedien und verwendung des behälters Download PDF

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WO1992007061A1
WO1992007061A1 PCT/EP1991/001953 EP9101953W WO9207061A1 WO 1992007061 A1 WO1992007061 A1 WO 1992007061A1 EP 9101953 W EP9101953 W EP 9101953W WO 9207061 A1 WO9207061 A1 WO 9207061A1
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fresnel lens
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designed
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PCT/EP1991/001953
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Fritz Reulecke
Thomas Hackel
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Individual
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    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M23/00—Constructional details, e.g. recesses, hinges
    • C12M23/02—Form or structure of the vessel
    • C12M23/08—Flask, bottle or test tube
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C12M23/02—Form or structure of the vessel
    • C12M23/10—Petri dish
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
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    • C12M23/22—Transparent or translucent parts
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M25/00—Means for supporting, enclosing or fixing the microorganisms, e.g. immunocoatings
    • C12M25/02—Membranes; Filters

Definitions

  • the invention relates to a container for culture media with a transparent container section for visual examination of the container contents.
  • a container for culture media When growing cell cultures and microorganisms, crystal-clear, thin-walled plastic containers are used that are sterilized and used as single-use items.
  • Culture media in the form of liquids for cell cultures are often stored in cell culture bottles, as are known, for example, from DE-OS 36 28 930. The growth of the cultures in the culture broth is monitored by the transparent walls.
  • Solid nutrient media in the form of agar or nutrient pad discs are usually stored in relatively flat dishes or in nutrient media holders.
  • Such containers for culture media are either designed as circular petri dishes or have the form of a culture medium holder with a handle and a case enclosing the culture media against contamination, through which the growth of the microorganisms can be observed.
  • the containers for culture media listed above have also included filter elements with the aid of which liquids can be filtered and the microorganisms contained therein can be retained.
  • plano-convex magnifying glass Apart from the fact that the material costs increase due to the greater plastic requirement, the material thickening to form a plano-convex magnifying glass also has the disadvantage that the partial thickening of the thin plastic walls leads to difficulties in the material flow of the hot plastic melt in the injection mold and this thickening of material can also lead to material tension during sterilization.
  • Another disadvantage of such plano-convex thickenings is that the stackability of such containers deteriorates or additional shaping measures are necessary to ensure stackability despite this material thickening. The opening angle of such magnifying glasses is relatively small.
  • the invention is therefore based on the object of integrating a magnifying element into such containers for culture media using simple structural means, which allows the user to view the culture media over a large area, without having to pay for this through wall reinforcements and the disadvantages resulting therefrom becomes.
  • the transparent container section is at least partially formed by a Fresnel lens designed as a plastic part.
  • This Fresnel lens made up of a plurality of concentrically arranged grooves and ribs which are prismatic in cross-section are part of the usual wall thickness, the two planes of the Fresnel lens being able to merge plane-parallel into the adjacent wall surfaces of the container.
  • these Fresnel lenses can form circular lenses, circular ring lenses or circular segments, circular sectors or circular surface sections.
  • Injection molding, compression molding, injection compression molding or injection molding die for the actual container or parts of the container is simple to manufacture and can be used for most of the container forms on the market for culture media. Due to the flat geometry of these Fresnel lenses, the geometries provided for these containers can also be maintained with regard to stackability.
  • FIG. 1 a top view of a petri dish with a central inlet connection and with four nutrient media reservoirs arranged in the bottom
  • FIG. 2 a cross section through the petri dish according to section line 2-2 according to FIG. 1
  • FIG. 3 a top view of simple petri dish
  • FIG. 4 shows a cross section along the line 4-4 in FIG. 3
  • FIG. 5 shows a plan view of a petri dish of another
  • Embodiment and Fig. 6 is a plan view of a nutrient media holder with case.
  • the petri dish consists of a lower part 1, which is formed by four ribs 2 in four sectors for receiving four different nutrient cardboard discs 3, which are covered by a microporous membrane filter 4 with a printed grid, which micro - Retains organisms on the surface.
  • the lid 5 of the Petri dish is either clamped to the lower part 1 via a conical clamping seat or is loosely fitted with play.
  • the lid 5 has a central, closable inlet 6 for the introduction of the sample to be examined.
  • the outward-facing surface is formed as a flat Fresnel lens 7 around this central inlet 6, which consists of a plurality of concentrically arranged grooves and ribs prismatic in cross section, so that a sawtooth-like cross section in the upper part 5 arises.
  • the grid on the membrane filter 4 and the microorganisms growing on it are optically enlarged by the Fresnel lens 7.
  • the degree of magnification can be coordinated by the fineness of the sawtooth-shaped grooves and ribs of the Fresnel lens and by their distance from the surface of the cultures to be examined. Due to the large opening angle of the Fresnel lens 7, practically the entire area of the lower part 1 can be seen.
  • the lid 5 of which is rotatable relative to the lower part 1 it is sufficient to form only a part of the upper side as a Fresnel lens 7 and to leave the remaining part smooth in the usual way, so that each area of the culture is separated both by the Fresnel -Lens 7 can also be viewed without enlargement by rotating the cover 5 relative to the lower part 1.
  • a Such an embodiment is indicated schematically in FIG. 5, in which the Fresnel lens is designed as a circular lens 1 'and the other Fresnel lens as a sector 1 ' .
  • the two Fresnel lenses 7 ', 7 • • can also be designed with different magnification factors.
  • the petri dish consists of a lower part 1 'with food agar 8 and a lid 5', the upper side of which is designed overall as a Fresnel lens 7 '.
  • the embodiment according to FIG. 6 relates to a nutrient medium holder for immersion in liquid with various nutrient media which are arranged in the holder 9 and which has a handle 11.
  • Culture media can be inserted into a transparent case 10 which protects the culture media against external contamination.
  • the top of the case 10 is also equipped with a Fresnel lens 7 1 '.
  • the Fresnel lens 7 ′′ advantageously increases the growth of the various microorganisms on the various nutrient media optically.
  • the plastic Fresnel lenses are manufactured either by spraying, pressing, transfer molding or transfer molding, depending on the material and the degree of fineness of the prismatic grooves.

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Abstract

Bei einem Behälter, insbesondere in Form einer Petrischale zur qualitativen und quantitativen Bestimmung von Mikroorganismen und Zellkulturen, weist der transparente Deckel (5) eine großflächige, als Kunststoffteil ausgebildete Fresnel-Linse (7) auf, mit der der Behälterinhalt in Vergrößerung betrachtet werden kann.

Description

Behälter für Kulturmedien und Verwendung des Behälters
Beschreibung
Die Erfindung betrifft einen Behälter für Kulturmedien mit einem transparenten Behälterabschnitt zur visuellen Unter¬ suchung des Behälterinhaltes. Beim Züchten von Zellkulturen und Mikroorganismen werden in der Regel glasklare dünn- wandige Behälter aus Kunststoff verwendet, die sterilisiert sind und als Einwegartikel benutzt werden. Kulturmedien in Form von Flüssigkeiten für Zellkulturen werden häufig in Zellkulturflaschen aufbewahrt, wie sie z.B. durch die DE-OS 36 28 930 bekannt sind. Das Wachstum der Kulturen in der Kulturbrühe wird durch die transparenten Wände über¬ wacht.
Feste Nährmedien in Form von Agar oder Nährkartonscheiben werden in der Regel in relativ flachen Schalen aufbewahrt oder in Nährmedienhaltern gehalten. Aus den Druckschriften zum Stand der Technik gemäß
Figure imgf000004_0001
sind die verschiedensten Ausführungsformen bekannt.
Derartige Behälter für Kulturmedien nach dem Stand der Technik sind entweder als kreisrunde Petrischalen ausge¬ bildet oder haben die Form eines Nährmedienhalters mit Handgriff und eines die Nährmedien gegen Kontamination um¬ schließenden Futterals, durch welches das Wachstum der Mikroorganismen beobachtet werden kann. Teilweise haben die vorstehend aufgeführten Behälter für Kulturmedien auch Fil¬ terelemente eingeschlossen, mit deren Hilfe sich Flüssig¬ keiten filtrieren und die darin enthaltenen Mikroorganismen zurückhalten lassen.
Allen diesen Ausführungsformen ist gemeinsam, daß es sich um sehr dünnwandige sterilisierte Massenartikel und zumeist Einwegartikel handelt, die sich aufgrund ihrer Transparenz zur visuellen Betrachtung und Beobachtung der eingeschlos¬ senen Mikroorganismen und Kulturmedien eignen. Da diese Mikroorganismen je nach Spezies unterschiedliche Wachs- tumsformen und Größe haben, ist es prinzipiell bekannt, in den Wandungen partiell oder ganzflächig plankonvexe Ver¬ dickungen zur Bildung eines Lupeneffektes vorzusehen.
Abgesehen davon, daß sich durch den größeren Kunststoff- bedarf die Materialkosten erhöhen, hat die Materialver¬ dickung zur Bildung einer plankonvexen Lupe auch den Nachteil, daß die partielle Verdickung der dünnen Kunst¬ stoffwandungen zu Schwierigkeiten beim Materialfluß der heißen Kunststoffschmelze in der Spritzform führt und diese Materialverdickung auch zu Materialverspannungen während der Sterilisation führen kann. Ein weiterer Nachteil solcher plankonvexer Verdickungen ist darin zu sehen, daß sich die Stapelbarkeit derartiger Behälter verschlechtert bzw. zusätzliche formgebende Maßnahmen erforderlich sind, um die Stapelbarkeit trotz dieser Materialverdickung zu gewährleisten. Der Öffnungswinkel derartiger Lupen ist relativ gering.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, mit ein¬ fachen konstruktiven Mitteln bei derartigen Behältern für Kulturmedien ein Vergrößerungselement zu integrieren, wel¬ ches dem Benutzer eine großflächige Betrachtung der Kultur¬ medien gestattet, ohne daß dies durch Wandverstärkungen und die sich daraus ergebenden Nachteile erkauft wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der transparente Behälterabschnitt mindestens teilweise durch eine als Kunststoffteil ausgeführte Fresnel-Linse gebildet ist. Diese Fresnel-Linse aus einer Vielzahl von konzen¬ trisch angeordneten, im Querschnitt prismatischen Rillen und Rippen sind Bestandteil der üblichen Wandstärke, wobei die beiden Ebenen der Fresnel-Linse planparallel in die angrenzenden Wandflächen des Behälters übergehen können. Je nach Behälterform können diese Fresnel-Linsen Kreis¬ linsen, Kreisringlinsen oder Kreissegmente, Kreissektoren oder Kreisflächenabschnitte bilden.
Durch Anordnung dieser Fresnel-Linsen-Geometrie in der
Spritz-, Press-, Spritzpress- oder Spritzprägeform für den eigentlichen Behälter bzw. Teile des Behälters ist eine einfache Herstellung möglich und für die meisten im Markt befindlichen Behälterformen für Kulturmedien verwendbar. Durch die flache Geometrie dieser Fresnel-Linsen können die für diese Behälter vorgesehenen Geometrien auch im Hinblick auf die Stapelbarkeit beibehalten werden.
Der Erfindungsgedanke ist in mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert, wobei ausdrücklich auf die in der Be¬ schreibungseinleitung genannten Ausführungsformen zum Stand der Technik auch ohne ausdrückliche Darstellung als weitere Behältervarianten Bezug genommen wird. Die Zeichnung zeigt dabei: Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Petrischale mit zentralem Einlaβstutzen und mit vier im Boden angeordneten Nährmedienreservoirs, Fig. 2 einen Querschnitt durch die Petrischale nach der Schnittlinie 2-2 gemäß Fig. 1, Fig. 3 eine Draufsicht auf eine einfache Petrischale, Fig. 4 einen Querschnitt nach der Linie 4-4 in Fig. 3, Fig. 5 eine Draufsicht auf eine Petrischale anderer
Ausführungsform und Fig. 6 eine Draufsicht auf einen Nährmedienhalter mit Futteral.
Gemäß Fig. 1 und 2 besteht die Petrischale aus einem Unter¬ teil 1, welches durch vier Rippen 2 in vier Sektoren zur Aufnahme von vier verschiedenen Nährkartonscheiben 3 aus- gebildet ist, welche durch ein mikroporöses Membranfilter 4 mit aufgedrucktem Gitternetz abgedeckt sind, welches Mikro- Organismen auf der Oberfläche zurückhält. Der Deckel 5 der Petrischale ist entweder über einen konischen Klemmsitz mit dem Unterteil 1 verklemmt oder mit Spiel lose aufgesetzt. Der Deckel 5 hat einen zentralen, verschließbaren Einlaß 6 für das Einbringen der zu untersuchenden Probe.
Erfindungsgemäß ist um diesen zentralen Einlaß 6 die nach außen weisende Fläche als flache Fresnel-Linse 7 ausge¬ bildet, die aus einer Vielzahl von konzentrisch angeord- neten, im Querschnitt prismatischen Rillen und Rippen be¬ steht, so daß ein sägezahnartiger Querschnitt im Oberteil 5 entsteht. Das Gitternetz auf dem Membranfilter 4 und die darauf wachsenden Mikroorganismen werden durch die Fresnel- Linse 7 optisch vergrößert. Das Maß der Vergrößerung kann durch die Feinheit der sagezahnformigen Rillen und Rippen der Fresnel-Linse und durch ihren Abstand zur Oberfläche der zu untersuchenden Kulturen abgestimmt sein. Durch den großen Öffnungswinkel der Fresnel-Linse 7 kann praktisch die gesamte Fläche des Unterteiles 1 eingesehen werden.
Für Petrischalen zur Untersuchung von Mikroorganismen wird eine Vergrößerung von 5 bis lOfach empfohlen.
Bei Petrischalen, deren Unterteil 1 und Deckel 5 fest gegeneinander verklemmt sind, ist es zweckmäßig, die Fresnel-Linse 7 als geschlossene Ringlupe auszubilden.
Bei Petrischalen, deren Deckel 5 gegenüber dem Unterteil 1 verdrehbar ausgebildet ist, ist es ausreichend, nur einen Teil der Oberseite als Fresnel-Linse 7 auszubilden und den übrigen Teil in üblicher Weise glatt zu lassen, so daß jeder Bereich der Kultur sowohl durch die Fresnel-Linse 7 als auch ohne Vergrößerung betrachtet werden kann, indem der Deckel 5 relativ zum Unterteil 1 verdreht wird. Eine solche Ausführungsform ist schematisch in Fig. 5 angedeutet bei der die Fresnel-Linse als Kreislinse 1 ' und die andere Fresnel-Linse als Sektor l ' ~ ausgebildet ist. Die beiden Fresnel-Linsen 7' ,7• • können auch mit unterschiedlichem Vergrößerungsfaktor ausgebildet sein.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 und 4 besteht die Petrischale aus einem Unterteil 1' mit Nahragar 8 und einem Deckel 5' , dessen Oberseite insgesamt als Fresnel-Linse 7' ausgebildet ist.
Die Ausführungsform nach Fig. 6 betrifft einen Nährmedien¬ halter zum Eintauchen in Flüssigkeit mit verschiedenen Nährmedien, die im Halter 9 angeordnet sind, welcher einen Handgriff 11 aufweist. Der eigentliche Halter 9 für die
Nährmedien ist in ein transparentes Futteral 10 einschieb¬ bar, welches die Nährmedien gegen Kontamination von außen schützt. Die Oberseite des Futterals 10 ist ebenfalls mit einer Fresnel-Linse 71' ausgestattet. Auch hier wird durch die Fresnel-Linse 7'' vorteilhafterweise das Wachstum der verschiedenen Mikroorganismen auf den verschiedenen Nährmedien optisch vergrößert.
Der Vorteil dieser Ausführungsformen ist darin zu sehen, daß durch die flachen Fresnel-Linsen 7,7• ,7* ' keine
Materialanhäufungen in den dünnwandigen Kunststoffteilen erforderlich sind und die Stapelbarkeit der Behälter nicht beeinträchtigt wird. Da die Fresnel-Linsen keinen zusätz¬ lichen Fertigungsschritt bedürfen sondern Bestandteil der Kunststofform sind, tritt auch keine Verteuerung dieser mit Fresnel-Linse ausgestatteten Petrischalen bzw. Behälter gegenüber Behältern ein, die ohne Lupe ausgebildet sind. Die vorstehend beschriebenen Fresnel-Linsen können auch bei Mehrfach-Petrischalen Verwendung finden. Dies gilt auch für Petrischalen, deren Unterteil aus Glas und deren Oberteil aus Kunststoff besteht.
Die Herstellung der Fresnel-Linsen aus Kunststoff erfolgt entweder durch Spritzen, Pressen, Spritzpressen oder Spritzprägen, je nach Werkstoff und Feinheitsgrad der prismatischen Rillen.

Claims

Ansprüche:
1. Behälter für Kulturmedien mit einem transparenten Be¬ hälterabschnitt zur visuellen Untersuchung des Behälter¬ inhaltes, dadurch gekennzeichnet, daß der transparente Behälterabschnitt mindestens teilweise durch eine als Kunststoffteil ausgeführte Fresnel-Linse (7,7', 7'1) gebildet ist.
2. Behälter nach Anspruch 1 in Form eines flachen Nähr¬ medienhalters und eines diesen umschließenden flachen Futterals, dadurch gekennzeichnet, daß eine Futteral¬ längsseite als Fresnel-Linse (7'*) ausgebildet ist.
3. Behälter nach Anspruch 1 in Form einer Kulturflasche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil der Flaschenwandung als Fresnel-Linse (7,7,,7, ,) ausge¬ bildet ist.
4. Behälter nach Anspruch 1 in Form einer Petrischale, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (5,5') der Petrischale als Fresnel-Linse (7,7,,7, ,) ausgebildet ist.
5. Behälter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Fresnel-Linse (7') eine Kreislinse ist und den über¬ wiegenden Teil der Deckelfläche bildet.
6. Behälter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Fresnel-Linse (7) als Kreisringlinse ausgebildet ist und um eine zentrale Deckeleinlaßöffnung (6) oder Deckeldurchbrechung angeordnet ist und den überwiegenden Teil der Deckelfläche bildet. 7. Behälter nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Fresnel-Linsen (7',
7, ,) mit unterschiedlichem Vergrößerungsfaktor auf einem Deckel (5) angeordnet sind.
8. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet. daß der Behälter als sterilisierte Einwegeinheit mit im Behälter eingelagertem Nähr¬ medium (3,8) ausgebildet ist.
9. Behälter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Nährmedium eine oder mehrere Nährkartonscheiben (3) bildet.
10 Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet. daß der Behälter als sterilisierte Einwegeinheit mit zwischen zwei Behälterteilen (1,5) eingelagertem Filterelement (4) ausgebildet ist.
11 Verwendung des Behälters mit eingelagertem Nährmedium (3,8) nach einem der Ansprüche 1 bis 10 für mikrobio¬ logische Untersuchungen.
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